在的预制装配式技术在地铁工程中的应用.docx

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在的预制装配式技术在地铁工程中的应用

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摘要：装配式建筑具有建造速度快、受气候条件制约小、节约劳动力等优点，近年来逐渐被广泛应用于各类公共建筑和民用建筑。近年来，装配法也逐渐应用于地铁车站施工，预制构件统一由工厂制作，通过拼装的方式来完成整座车站的施工，这样可以大幅减少现场的施工时间、施工人数与模板量，在预制场中集中管控材料和能耗，从而减少建筑垃圾。

关键词：预制装配式技术；地铁工程；应用

一、装配式车站研究与应用现状

1、装配式车站整体结构

俄罗斯、日本、荷兰、乌克兰等国都先后将装配式技术应用于地铁明挖回填隧道中。俄罗斯在装配式车站结构的研究和应用方面有较大成就，在圣彼得堡采用暗挖法修建了地铁装配式层间楼板单拱结构换乘枢纽及单拱式装配车站。白俄罗斯在明斯克采用明挖法修建了大型预制混凝土构件的单拱装配式车站。在国外还有一些采用矩形框架结构形式的装配式车站。

我国的车站装配式技术研究起步较晚，但也取得了一定进展。长春地铁2号线双丰站（原名袁家店站，图1），为单拱双层结构，装配段长188m，采用大型预制混凝土构件分块，榫槽连接。结构断面采用拱形断面，每环由7块预制闭腔式空心构件组成，其中底板3块、边墙2块、顶板2块，单块最大重量55t，需要研发制造专门的吊装设备。站厅层无柱，站台层设计一排中柱与中板采用现浇结构。口部采用预制洞口环梁的结构形式。两端盾构始发及接收井采用现浇结构。长春2号线还有四个车站也采用装配式技术施工，分别为西湖站、兴隆堡站、西环城路站、建设广场站。北京金安桥站装配式车站试验段（图2），为双层三跨矩形断面，长约27m，采用底板现浇+侧墙预制+钢管柱+叠合梁+叠合板的分块模式，节点采用灌浆套筒连接和现浇混凝土连接方式。内衬侧墙采用整块预制，通过灌浆套筒竖向连接，但是钢筋套筒数量多难对准，需要专门的侧墙安装设备。此外在上海、广州、济南等地，也有一些地铁车站将装配式拼装技术应用于围护桩与顶板等位置。

2、预制和叠合构件

在装配式结构中，建筑结构的基本构件可分为水平布置的构件与竖向布置的构件，水平布置的构件包括梁、板等，竖向布置的构件包括柱、剪力墙、支撑、筒体等。由不同的基本构件可以形成各类建筑结构体系，如框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。调研了全国各地的装配式结构体系，如深圳市实施的预制装配式混凝土结构体系主要由竖向现浇构件、预制叠合梁板、预制外挂墙板构成；上海市首先对住宅采用了装配整体式混凝土体系结构体系包括装配整体式混凝土框架结构、预制叠合混凝土剪力墙结构两种；北京市准备采用的是装配式剪力墙结构体系，结构体系有装配式钢筋混凝土剪力墙结构、圆孔板剪力墙结构、装配式型钢剪力墙结构三种。对预制和叠合构件而言，拼缝的连接设计方案是重点关注的问题，研究了预制板构件的板缝节点在拉剪复合作用下的受力性能,对板缝节点的承载能力、裂缝模式、破坏形态、位移延性和应变规律等进行了较为系统的研究。此外，预制构件的吊装也是需要研究的重点。采用一种吊点设置于桁架筋的8点吊装方式,运用等代梁模型理论,分析得到吊点的最优布设方案，为大尺寸整间预制板的推广应用提供了理论依据和参考价值。

3、装配式结构节点

装配式结构节点大多采用现浇节点，近年来也有一些装配式结构采用榫槽、螺栓或者灌浆套筒等节点方案。长春地铁2号线袁家店站，为单拱双层结构，节点连接方式为榫槽和螺栓连接。北京金安桥站装配式车站试验段，为双层三跨矩形断面，节点采用灌浆套筒连接和现浇混凝土连接方式。整体而言，装配式车站节点研究起步较晚，尚有欠缺。

图1大型预制混凝土构件单拱车站(长春地铁双丰站)

二、预制装配式地铁车站施工技术

1、拼装方式和合理步序

1.1拼装方式

预制装配式地铁站的拼装形式主要有2种，即通缝式和错缝式。该车站在施工时主要使用的拼装形式为通缝式，在开展通缝式拼装施工时，应及时处理底板构件不同步的问题，因此实现对测量工作的科学管理，从而合理地回避错台问题。对预制构件的错峰情况和通缝情况进行科学模拟，使其全部符合设计要求。

1.2拼装施工

预制装配式地铁站施工时，拼装预制构件的顺序主要有2种，分别是成环拼装和梯次拼装。施工时，使用成环拼装对顶板和侧墙进行施工会导致互相干扰，梯次拼装很好地解决了这一问题，使顶板、侧墙和底板实现了有效的独立拼装，而不会出现任何互相干扰，使台阶式流水作业得到有效实现，使拼装的速度不断提高。经过科学对比，使用梯次式拼装是预制构件拼装的最佳形式。

2、大型装配式构件吊装施工

2.1对吊装施工作业进行控制

经过对龙门式起重机的性能进行限制，使龙门式起重机的安装精准度和速度都满足设计标准。龙门式起重机共设计5个档位，在速度最快时，可以达到5m/min的速度。在